井下采煤技術及采煤工藝選擇探討

王偉

摘 要：為了確保在特殊的工作環境中順利完成工作任務，礦井工作人員應當具備較為堅實的技能基礎，同時對井下采煤工藝和技術等有深入了解。文章主要是對當前我國采煤技術和工藝的進展進行了分析，目的是為井下工作提供理論參考。

關鍵詞：井下；采煤技術；采煤工藝

相比其他行業，煤礦行業有許多特殊的地方，主要表現在工作環境和工作強度上。而同時煤礦產業又是我國第一產業中非常重要的一部分，對于經濟發展的巨大推動作用不可忽視。近年來隨著科學技術的進步，我國井下開采技術也在不斷發展，采煤工藝更科學，采煤整體效能大大提升。在如何從多樣化的采煤工藝中選取一種最適合井下環境和工作需求的，就成為井下采煤的關鍵。

1 煤層地質情況會對采煤和采煤技術產生怎樣的影響

1.1 煤層地質情況對于采煤的影響分析

煤礦產業應當是我國重要的、兼備較高能源和經濟價值的一種產業，有許多內外因素都會對采煤造成一些影響，而其中煤層地質的影響是比較明顯的。因此需要詳細了解礦井的煤層地質情況才能確定所要采用的采煤技術。如果煤層較薄，發生超前和冒頂的概率會較高，而如果煤層過厚，就有可能使采煤設備收到破壞，進而影響到采煤總產量。

除了厚薄之外，煤層的強弱度、抗壓性、密度大小等，也是選擇采煤技術時必須參考的因素。尤其是應當考慮到煤層開采深度所有可能導致的冒放問題，隨著開采深度的加大，發生冒放的可能性就會增加，因而實際井下開采時，最適宜的深度應當是地下400米以上，要在對煤層情況詳細分析的基礎上確定最貼合實際的采煤技術工藝。

1.2 井下采煤技術工藝的具體介紹

近年來科學技術的進步也推動了我國井下采煤技術的發展，當然相比西方經濟發達國家尚有不足。目前我國井下采煤中使用最多的是連采技術，借助于煤房針（六米左右）來分割所要開采的煤層，這樣就會形成長方形或是正方形的煤柱，對于形成的煤柱再進行挖掘或是開采，以實現回收的目的，并逐步掘進煤房。在常規情況下，所挖掘的煤房大約在三到四個左右，主要是使用采煤機回收煤柱的。實踐中一般是以運輸機和梭車來完成操作，機械化的操作大大縮短了工作時間。

第二種被經常應用的技術是炮采技術，即爆破采煤，分為裝煤和運煤兩個環節，前一個環節是人工操作，即借助于單體支柱支撐空間頂板，通過爆破來讓煤礦均勻落下，后一個環節是由機器運送，這樣就減少了頂板的受損概率。

第三種采煤技術具有綜合機械化特點，即盡量多的使用各種機器設備，減少人工操作，這樣就會大大減少事故問題的發生，同時工作效率也更高。而這種采煤技術的關鍵在于工作面的安裝和回撤，因而就要求工作人員有豐富的實踐經驗，煤層傾斜角應當低于55度，巷道構造不能過于復雜，要求煤層具有較高的穩固性，頂板和底板固定性較高，否則這種綜合機械化的采煤技術就有可能無法實現最高效能。

2 井下采煤技術工藝發展現狀和選擇研究

2.1 井下采煤技術工藝發展現狀概述

我國是一個煤礦資源非常豐富的國家，在我國許多地區都埋藏著大量煤炭，目前我國煤炭開采量是不斷增加的，而且開采技術也越來越高端，不僅僅是開采效率提升，而且開采中的耗損也更少。近三十年來，我國采煤技術機械化特征越來越明顯，傳統回采工藝得到不斷改善，具備普通機械化和綜合機械化特點的機器設備越來越多，應用范圍越來越廣，尤其是綜合機械化的采煤技術開始用電牽引，技術流程更完備，功率更高。普通機械設備也不斷創新，如鏈牽引雙滾筒采煤機等成效明顯。正是由于技術的不斷提升，才使得我國煤炭產業得到更大的發展動力，而如何根據實際工作環境和任務具體要求來選擇最合適的采煤技術工藝，是目前被廣泛關注的一個問題。

2.2 如何選擇井下采煤技術工藝

井下采煤技術工藝的選擇，有一些原則是不可忽視的，因為這些原則與采煤工作有非常密切的關系，一旦忽視或是違反了這些原則，就有可能出現問題。這些原則主要體現在采煤的安全性、經濟性和回采率方面，即具體的說就是要提高采煤安全指數，提高經濟價值，提高回采率。只有遵循這些原則來選擇采煤技術工藝，才能夠實現控制資源損耗、減少人力成本的目的，同時這些原則也更多的考慮到了環保要求。如果是普通采煤技術，則要求是價格成本更低，產量適中，技術使用范圍較廣。如果地質構造較為復雜、礦井規模不大，同時可推進采煤工作面距離較短，那么就可以采用這種技術。在上述條件下，普通采煤工藝的應用效率更高，同時技術成本也得到有效控制。目前在我國絕大多數的中小型礦井中，都是應用普采技術工藝。

而綜合性的采煤技術工藝，其特點就是煤炭產量相比普采技術更高，能源耗用較少，安全事故概率較低，同時出煤耗用時間更短，勞動強度有所降低。但是這種技術的成本較高，而且對于設備有一定要求。要應用綜合采煤技術，首先是要對煤層情況作出分析，建立更科學的礦井生產系統，以確保能夠充分發揮這種技術開采效率高、管理高效的特點。上文中已經提及，目前在我國，在煤層構造不復雜，儲存比較穩定，煤層傾角低于五十度的情況下，會應用綜合采煤技術工藝。

連采技術工藝的特點是出煤效率較高，工作時間較少，成本較低，而且適應性較強，同時機械設備應用較多，人工操作較少，因而不易引發事故問題。但是這種技術也有缺點，就是通風條件不夠理想，回采效率較低，相比炮采工藝是有一定優越性的。連采技術工藝需要在特定煤層地質條件下才可應用，例如煤層地質構造較為簡單，開采深度較小，傾斜角低于十五度等，目前在我國，連采技術工藝一般是作為開采大型礦井的輔助技術。

相比上述幾種技術，炮采技術工藝的要求較低，爆破技術工藝的操作比較簡單，實用性強，經過一些簡單培訓后就能夠基本掌握，生產技術管理較易進行。而這種技術的缺點是單產效率不高，勞動條件比較困難。我國有許多礦井煤層地質條件復雜，無法應用機械設備，而這時候就可以應用炮采技術工藝，例如地質狀況不穩定，傾斜相對較低的煤層等。

由上可知，科學技術的不斷進步使我國采煤技術工藝也得到了極大提升，機械應用也來越多，即便是在一些煤層地質狀況復雜的環境中，也可以找到比較實用的技術。同時從當前我國煤礦實際分析，采煤技術工藝直接關系到采煤效能、成本和安全性，因而其重要性更為凸顯。因此選擇一種最適合采煤任務要求和地質環境的技術，則有利于采煤效能的提升。必須明確，采煤技術工藝的要求，不僅僅是要提高采煤效率，減少工作時間和成本，更應當重視安全性要求，從這一角度來說，今后采煤技術的要求將著重體現于兩個方面，即采煤技術的創新性和工藝選擇的科學性，這樣才能確保我國煤炭產業的持續、穩定成長。

參考文獻

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